2.4 蛋白质是生命活动的主要承担者 教学设计（表格式）

教学设计
课程基本信息
学科 生物 年级 高一 学期 秋季
课题 第四节 蛋白质是生命活动的主要承担者
教学目标
通过讨论蛋白质的功能，分析蛋白质功能多样性和结构多样性的关系，形成结构与功能相适应的生命观念。 比较不同氨基酸的结构，归纳氨基酸的结构通式及特点，发展归纳与概况的科学思维。 通过构建物理模型与数学模型等活动，阐明氨基酸形成蛋白质的过程及蛋白质多样性的原因，提升科学探究能力。 结合实例分析，提倡健康饮食，倡导用所学生物学知识解决生活中的问题，树立社会责任感。
教学内容
教学重点： 1. 蛋白质的结构和功能 2. 氨基酸的结构特点及其形成蛋白质的过程 教学难点： 1. 氨基酸形成蛋白质的过程 2. 蛋白质结构和功能多样性的原因
教学过程
榜样人物，导入新课 通过展示钟南山院士的早餐，发现其蛋白类食物的含量比较多，引导同学们分析为什么每天食用富含蛋白质的食物？摄取的这些食物转化成人体自身蛋白质后，又会起什么作用？ 结合生活情境，讨论蛋白质的功能 蛋白质的功能 学生活动：请学生以一天生活情境为主线，通过对生活实例的分析，引导学生理解总结并提升蛋白质的功能，认同蛋白质是生命活动的主要承担者。 结构物质:头发，肌肉 催化：绝大多数酶是蛋白质 运输：血红蛋白具有运输氧气的作用 调节：胰岛素能调节血糖含量 抗体：帮助人体抵御病菌和病毒等抗原的侵害。 设计意图：以学生日常的生活为主线，通过具体例子分析蛋白质的功能，理解蛋白质功能的多样性，解决早餐为什么要富含高蛋白食物的原因。掌握利用利用工具收集资料，并展示成果的能力。 蛋白质如此多样的功能与蛋白质的结构是有关的。那么蛋白质的结构又是怎样的？ 归纳概括，模型构建，明确氨基酸的结构 蛋白质的基本组成单位---氨基酸 1、出示四种氨基酸的结构引导学生有序观察氨基酸结构的异同点，并用不完全归纳法归纳氨基酸结构的特点，发展学生归纳概括的科学思维。 2.给出其余氨基酸的结构，明确不完全归纳法总结的氨基酸特点是正确的，从而学习氨基酸结构通式的正确写法。 氨基酸的结构特点：每种氨基酸至少都含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和羧基连接在同一个碳原子上。这个碳原子还连有一个氢原子和一个侧链基团，侧链基团用R表示。 掌握各种氨基酸之间的区别在于R基的不同。 设计意图：培养学生有序观察的能力。 3.学生活动：构建氨基酸结构模型 运用纸片，构建四种氨基酸平面结构模型 ，更深入的理解氨基酸的结构特点，演示球棍模型，理解氨基酸四个基团的位置可以互换，达到深入学习的目的。 设计意图：通过观察不同氨基酸的结构，得出氨基酸结构通式和结构特点，培养归纳与概况的科学思维，再通过模型构建激发学生学习的兴趣，深刻理解蛋白质的结构特点。 4.联系疫情期间专家的饮食建议，引出必需氨基酸与非必需氨基酸的概念。 设计意图：回答钟南山院士早餐丰盛的原因，认同饮食要多样化，营养要均衡。使学生将所学知识运用到生活中，感受到学习的价值。 构建物理，数学模型，利用科学思维，突破蛋白质的形成过程及蛋白质种类多样性的原因，发展结构与功能相适应的观点。 三、蛋白质的结构及其多样性 1、观察课件演示，构建脱水缩合模型，分析不同肽链形成的原因。 （1）PPT演示氨基酸脱水缩合过程，帮助学生理解，脱水缩合，二肽 ，多肽，肽键，肽链的概念。 （2）学生活动：学生运用活动一的氨基酸卡片模型模拟脱水缩合的过程，并构建脱水缩合过程中氨基酸数与脱水数的数学模型。 设计意图：借助卡片演示将微观抽象，难以直接观察到的变化过程具体形象化，帮着学生理解脱水缩合过程，同时构建数学模型运用演绎推理的方法，展示和验证脱水缩合过程。进一步提升学生归纳与概括，模型与建模的科学思维。 （3）学生活动：引导学生观察自己构建的三肽模型，通过问题驱动，运用数学思维，进行分析，并由学生归纳叙述，最终得出肽链形成的差别来自于氨基酸种类，数目，排列顺序的千差万别。提升学生观察与提问，分析与讨论的科学探究能力。 问题1. 3种不同的氨基酸能形成多少种三肽？ 问题2. 人体内21种氨基酸能形成多少种三肽？ 问题3. 若21种氨基酸组成一个含1000个氨基酸的蛋白质大分子，有多少种可能性？ 设计意图：通过构建不同的三肽模型，增强学生的动手动脑能力，利用问题驱动，激发学习兴趣，运用数学思维进行归纳，培养学生科学的思维。 2、肽链盘曲折叠形成不同的空间结构 展示胰岛素的图片讲解肽链形成后，由于肽链中氨基酸之间能够形成氢键，使得肽链盘曲折叠形成一定的空间结构。许多蛋白质分子有多条肽链，从而形成更复杂的空间结构，这样蛋白质空间结构就具有了多样性。 设计意图：通过具体实例，将抽象知识具象化，从而更深刻的理解蛋白质的空间结构。 3、归纳概括蛋白质种类多样性的原因 通过分析血红蛋白的形成过程，总结蛋白质的结构层次。并由这些具体实例 归纳得出由于肽链中氨基酸种类、数目、排列顺序千变万化，肽链的盘曲折叠方式及其空间结构千差万别，造成了蛋白质结构的多样性，形成了种类繁多的蛋白质。 设计意图：通过探究血红蛋白的结构层次，总结蛋白质多样性的原因。培养学生的归纳，总结，科学探究能力。 4、列举实例说明蛋白质结构与功能的关系 每一种蛋白质分子都由与它所承担功能相适应的独特的结构，如果氨基酸序列改变或者蛋白质空间结构改变，都会影响其功能。 举例镰刀型细胞贫血症，学生通过对其病因的分析，总结蛋白质结构改变必然会引起蛋白质功能的概念，从而深化结构与功能观。 联系日常生活中蒸煮鸡蛋和喷洒酒精的例子，给出蛋白质变性的概念，更深入的理解蛋白质的结构决定其功能的观点。 设计意图：通过与生活联系紧密的例子，引起学生学习的兴趣，并鼓励学生运用所学的生物学知识解决生活中的生物学问题，提升学生的社会责任感。 绘制概念图，构建知识体系 四、学习成果总结 蛋白质分子概念图 设计意图：帮助学生梳理本节所学内容，认同蛋白质的结构与功能相适应的生命观念，并生成自己的思维导图。 学习生物学知识，解决生活中的问题 学习成果检测 实践性作业： 尝试用8个氨基酸制作环肽，构建环肽形成过程中脱水数和形成肽键数的数学模型。 综合性作业： 六个月大的婴儿豆豆食用普通奶粉后出现全身红肿的过敏现象。请查阅资料，结合本节知识，给豆豆父母推荐一款适合豆豆食用的奶粉，并解释其原因。 设计意图：引导学生将所学知识与生活，社会相联系，培养学生的社会责任感。